L'energia tèrmica és l'energia alliberada en forma de calor. Aquest tipus d'energia també rep el nom d'energia calorífica.
L'energia tèrmica es defineix com la part de l'energia interna d'un sistema termodinàmic en equilibri. L'energia interna és proporcional a la seva temperatura absoluta i s'incrementa o disminueix per transferència d'energia.
Se la pot considerar una propietat termodinàmica.
A l'augmentar l'energia tèrmica d'un cos també augmenta el moviment de les partícules que el componen.
Quin és l'origen de l'energia tèrmica?
L'energia calorífica es pot obtenir de diverses formes:
- Natura. Per exemple, l'energia geotèrmica o l'energia solar tèrmica.
- Energia química, mitjançant una reacció química.
- Reacció exotèrmica, com la combustió d'algun combustible fòssil.
- Energia nuclear de fissió o d'energia nuclear de fusió. A l'partir el nucli d'un àtom s'obté una gran quantitat de calor.
- Energia elèctrica per efecte Joule o per efecte termoelèctric.
- Per fregament, com residu d'altres processos mecànics o químics.
- Energia solar.
Quins usos té l'energia tèrmica?
L'energia tèrmica es pot transformar mitjançant un motor tèrmic o en treball mecànic. Per exemple, un motor d'automòbil, avió o vaixell.
L'energia calorífica es aprofitar de les següents formes:
- Directament en usos on ser requereixi calor. Per exemple, calefaccions.
- Conversió en energia mecànica. Per exemple, en els motors de combustió.
- Transformació en energia elèctrica. Per exemple, en les centrals tèrmiques.
Conversió d'energia calorífica en energia mecànica
A l'escalfar un gas a un volum constant, augmenta l'energia cinètica mitjana de les partícules que el componen. A el mateix moment, el gas escalfat augmenta la pressió sobre les parets de l'contenidor que les conté.
L'energia potencial adquirida pel gas es deu a l'energia tèrmica que se li subministra. L'augment de l'energia tèrmica implica un augment de l'energia interna i de la temperatura.
Conversió d'energia calorífica a electricitat
L'energia calòrica pot transformar-se en altres formes d'energia, per exemple, es transforma en electricitat o energia elèctrica.
Aquesta conversió es realitza en:
- Centrals tèrmiques convencionals. Utilitzen combustibles fòssils (carbó, petroli o gas natural).
- Centrals nuclears. Són plantes d'energia nuclear. Utilitzen urani i plutoni.
- Plantes d'energia geotèrmica. Obtenen la calor de l'interior de la Terra.
- Plantes d'energia solar tèrmica. L'energia calorífica s'obté de forma natural. S'obté de la radiació solar.
L'energia tèrmica afecta el medi ambient?
L'energia tèrmica no afecta de manera directa a el medi ambient. No obstant això, influeix la seva obtenció i el seu ús.
L'energia tèrmica es pot obtenir mitjançant certs recursos que impliquen un impacte mediambiental negatiu. Per exemple, els combustibles fòssils, o l'energia nuclear.
Durant la combustió de combustibles fòssils s'allibera diòxid de carboni (CO 2 ) i emissions contaminants. L'energia nuclear implica altres inconvenients: genera residus nuclears.
A més cal tenir en compte altres aspectes:
- L'ús de terreny d'aquestes plantes.
- Riscos de contaminació per altres accidents. Per exemple, en els vessaments de petroli o de productes petroquímics derivats.
Unitats de mesura
L'energia es mesura en Joules (J) segons el SI de mesures. Són les mateixes unitats que s'utilitzen per mesurar energia.
No obstant això, quan es tracta d'energia calorífica també se solen utilitzar les calories (calç). Una caloria és la quantitat d'energia que es necessita per elevar un grau centígrad un gram d'aigua. Una caloria equival a 4.18 juliols.